Điện phân dung dịch X gồm CuSO4 và KCl (tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 5) với điện cực trơ, màng

Câu hỏi số 270905:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch X gồm CuSO₄ và KCl (tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 5) với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 2A. Sau 1930 giây, thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí gồm H₂ và Cl₂ (có tỉ khối so với H₂ là 24). Mặt khác, nếu điện phân X trong thời gian t giây thì khối lượng dung dịch giảm 2,715 gam. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân. Giá trị của t là

A. 2895.

B. 5790.

C. 3860.

D. 4825.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:270905

Phương pháp giải

Viết các bán phản ứng xảy ra tại catot, anot

Bảo toàn e nhường, nhận

Ghi nhớ công thức: n_e = It/nF

Giải chi tiết

Gọi số mol của CuSO₄: x (mol) ; KCl: 5x (mol)

Điện phân lần 1: n_e = 0,04 theo phương trình đường chéo ta có:

nCl2 : nH2 = 2 : 1

Tại Anot: Cl- → Cl₂ + 2e

0,02 ← 0,04 (mol)

Tại Catot:

Cu²⁺ + 2e → Cu

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂↑

0,01 ← 0,01 (mol)

\({n_{Cu}} = \frac{{0,04 - 0,01.2}}{2} = 0,01\,(mol)\)

Điện phân lần 2:

Vì m_Cl- + m_Cu2+ < 2,715 => cả 2 điện cực đều điện phân nước

(A) 2Cl^-→ Cl₂ + 2e

0,05 → 0,05 (mol)

2H₂O + 2e → 4H⁺ + O₂ + 4e

a → 4a (mol)

(K) Cu²⁺ + 2e → Cu

0,01 → 0,02 (mol)

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂↑

2b ← b (mol)

\(\left\{ \begin{gathered}
0,05 + 4a = 0,02 + 2b \hfill \\
35,5.0,05 + 32a + 2b + 0,01.64 = 2,715 \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
a = 0,0075 \hfill \\
b = 0,03 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

=> n_e = 0,08 (mol) = It/F

=> t = 3860 (s)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.